Розрахунок установок інфрачервоного опромінення

Кількість опромінюючих установок n можна визначити залежно від кількості молодняку тварин або птиці в приміщенні N і щільності посадки молодняку в зоні обігрівання однієї установки n₁

. (1)

Потужність системи місцевого обігрівання

, (2)

де: Р₁— встановлена потужність однієї установки, кВт.

Величина енергетичної опроміненостізалежить від віку молодняку тварин та птиці і температури повітря в приміщенні. Тому точніше кількість опромінювачів можна визначити за енер­гетичною опроміненістю, яку потрібно створити.Кількість опромінювачіввизначають за формулою

, (3)

де: S— площа опромінюваної поверхні, м²;Р₁ — потужність одного опромінювача, Вт;— енергетичний коефіцієнт корисної дії опромінювача (для ламп ИКЗК-220-250 та ИКЗК-220-500 - 0,66, для опромінювача ОКБ-3296Т - 0,38),u— коефіцієнт ефективності використання ламп, залежить від висоти підвішування ламп і площі приміщення (у межах 0,7...0,85);К— коефіцієнт запасу (приймають 1,1...1,25);Е — оптимальна енергетична опромінюваність, Вт•м^-2. На Рис.3 зображено криві для визначення енергетичної опроміненості для курчат.

12 18 24 t,днів

Рис.3. Номограма для визначення оптимальної енергетичної опромінено­сті для курчат

Як видно з Рис.4, максимум спектрального розподілу енергії «світлих» випромінювачів не співпадає з максимумом спектральної чутливості шкіри тварин. В цьому відношенні перевагу мають «темні» випромінювачі. З енергетичної точки зору вони на 10—25 % ефективніші «світлих».

Рис. 4. Відносна спектральна чутливість (коефіцієнт) поглинання шкіри в інфрачер­воному діапазоні:

1—поросяти; 2—курчати; 3—теляти білого кольору; 4—теляти чорного кольору.

«Темні» випромінювачі порівняно з «світлими» мають переваги за надійністю роботи, строком служби, рівномірністю поля під опромінювачем, в їх спектрі відсутнє видиме випромінювання, що непокоїть тварин. Перевага «світлих» випромінювачів — незначні втрати теплоти через теплопровідність і кон­векцію. Оскільки інфрачервоні промені погано поглинаються повітрям, то основна їх частина передається безпосередньо тілу, що опромінюється. Особливо добрі результати дає одночасне опромінення тварин і птиці інфрачервоними і ультрафіолетовими променями. Промис­ловість випускає для одночасного інфрачервоного і ультрафіоле­тового опромінення установки ІКУФ-1М та «Луч».

До складу однієї установки ІКУФ-1Мвходить 40 опромінювачів, силовий щиток і блок програмного керування. Кожен опромінювач (Рис.5) має дві інфрачервоні лампи типу ИКЗК-220-250 і одну ультрафіолетову лампу ЛЭ-15, які змонтовані в загальній арматурі разом з пусковою апаратурою для лампи ЛЭ-15. Один опромінювач забезпечує обігрівання і опромінювання поросят-сисунів у двох станко-місцях, а телят — в одному станко-місці.

Рис.5. Опромінювач установки ІКУФ -1:

1— інфрачервона лампа; 2— еритемна лампа; З — кожух пускорєгулюючого апарата з перемикачами; 4 — підвіска; 5 — захис­на решітка.

Принципіальну електричну схему установки ІКУФ-1М зображено на Рис.6. В схемі передбачено ручне і автоматичне керу­вання. При ручному керуванні тумблери SА1іSА2встановлюють у положення «А». Якщо подати на схему напругу, то спрацює реле часуКТ1типу2РВМі через свої контакти подасть напругу на котушки електромагнітних пускачів КМ1іКМ2. Пускачі спрацюють і ввімкнуть інфрачервоні та ультрафіолетові лампи. Ультрафіолетові лампи розраховані на напругу 127 В і живляться від спеціальних трансформаторів. Програмне реле регулюють на потрібний режим роботи, і воно автоматично підтримує потрібну тривалість роботи ламп.

Дозування ультрафіолетового опромінення.Експозиція (доза) опромінення— це рекомендована на основі біологічних досліджень кількість опромінення, дія якої на об'єкт викликає необхідний ефект. Основною умовою ефективності ультра­фіолетового опромінення є дотримання рекомендованих доз та режиму опромінювання. Оптимальні дози в мер•год•м^-2для різних тварин і птиці визначені експериментально і наводяться в довідковій літературі. Для адаптації тварин і птиці до ультрафіолетового опромінювання спочатку програму опромінювання задають частками від повної розрахункової, а потім роблять перерву на кілька діб. До повної норми опромінювання переходять через 15...20 днів. Кількість опромінення в певній точці у загальному випадку визначають за формулою

Н = Е•t, (1)

де: Е— опроміненість, мер • м^-2;t—час, год.

З виразу (1) видно, що одну і ту саму експозицію можна одер­жати при різних комбінаціях значень опроміненості і часу. З метою підвищення продуктивності тварин рекомендується брати меншу опроміненість при більш тривалому проміжку часу, який не пере­вищує тривалості світлового дня. В довідковій літературі наводяться також значення еритемної опроміненості в мер • м^-2від різних джерел залежно від ви­соти підвішування. Так, наприклад, лампа ЛЭ-30 дає еритемну опроміненість на висоті підвішування 1 м над спиною тварин 42 мер • м^-2, на висоті 2 м — 10,6 мер • м^-2. Поділивши значення добової дози опромінювання на опроміненість при заданій висоті підвішування опромінювача, матимемо значення тривалості опромінювання в годинах на добу. Більш точний розрахунок тривалості опромінювання від стаціонарних опромінюючих установок можна виконати точковим методом.

Рис.6. Принципіальна електрична схема установ­ки ІКУФ-1М.

За розрахункову приймають точку з найкращими умовами опромінювання, щоб запобігти переопромінюванню тварин чи птиці. Криві розподілу еритемного потоку випромінювання f()беруть для окремих ламп з довідкової літератури. При цьому коефіцієнт нерівномірності опромінювання не повинен бути меншим за 0,8. Опроміненість розрахункової точки при пересуванні опроміню­вача змінюється залежно від його положення в певний момент часу.

Для спрощення розрахунків опроміненість виражають через силу випромінювання і приймають її постійною в межах певного кута(Рис.7). Величина кутазалежить від екрануючої дії будівельних конструкцій і захисного кута арматури випромінювача. На Рис.4 показано, що опромінювач пересувається з швидкістюVв напрямку віда доб на висотіhнад розрахунковою точкоюМ. Враховуючи, що умови опромінення зліва і справа на шляху руху опромінювача однакові, кількість опромінювання в заданій точці за один прохід опромінювача

H= , (2)

де: h— висота підвішування опромінювача, м;V— швидкість пере­сування опромінювача, м•год^-1;I— сила випромінювання опро­мінювача, прийнята постійною в межах кута, мер•ср^-1. Потрібна кількість проходів опромінювача за добу

n= , (3)

де: А—добова експозиція опромінення, мер • год • м^-2.

Рис.7

Рекомендується періодично (не рідше одного разу на тиждень) проводити вимірювання еритемної опроміненості за допомогою уфіметра.